KR20090034234A - Transceiver of which the reveiver and transmitter share the filter - Google Patents

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Abstract

An RFID transceiver in which a transmitting unit and a receiving unit share a filter is provided to enable the transmitting unit and the receiving unit share predetermined configuration elements in an RF/analog terminal of the RFID transceiver, thereby reducing the entire circuit area. An RFID(Radio Frequency Identification) transceiver comprises a filter(104), a transmitting mixer(106) and a controller(110). The filter selectively receives a receiving base band signal or a transmitting base band signal. And the filter filters the signals. The transmitting mixer performs frequency up-converting of the transmission base band signal which is filtered. And the transmitting mixer produces a transmission wireless frequency signal. The controller controls input signal selection of the transmitting mixer and the filter.

Description

송수신부가 필터를 공유하는 RFID 송수신기{TRANSCEIVER OF WHICH THE REVEIVER AND TRANSMITTER SHARE THE FILTER}RFC transceiver where the transceiver shares a filter {TRANSCEIVER OF WHICH THE REVEIVER AND TRANSMITTER SHARE THE FILTER}

본 발명은 RFID(Radio frequency identification; 무선 주파수 식별) 송수신기에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 RFID의 무선 주파수 및 아날로그 회로단에 관한 것이다.The present invention relates to a radio frequency identification (RFID) transceiver. More specifically, it relates to radio frequency and analog circuit stages of RFID.

현재 유비쿼터스 네트워크 기술이 많은 주목을 받고 있는데, 유비쿼터스 네트워크 기술이란 시간과 장소에 구애됨이 없이 다양한 네트워크에 자연스럽게 접속할 수 있도록 하는 기술을 의미한다. 이러한 유비쿼터스 네트워크 기술은 텔리메틱스 통신, 근거리 무선 통신, 이동통신 등의 통신 기술을 이용하여 다양한 방식으로 구현할 수 있으며, 유비쿼터스 네트워크 기술중 하나로 RFID 기술이 부각되고 있다.Currently, ubiquitous network technology is receiving a lot of attention, and ubiquitous network technology refers to a technology that enables natural access to various networks regardless of time and place. Such ubiquitous network technology can be implemented in various ways by using communication technologies such as telematics communication, short-range wireless communication, and mobile communication, and RFID technology is emerging as one of ubiquitous network technologies.

RFID란 마이크로 칩을 내장한 태그(tag), 레이블(label), 카드 등에 저장된 데이터를 무선 주파수를 이용하여 리더(reader)에서 자동 인식하는 기술을 의미한다. RFID 시스템은 물품 등 관리대상 사물에 태그를 부착하고 전파를 이용하여 사물의 식별 정보 및 주변 환경 정보를 인식하여 각 사물의 정보를 수집, 저장, 가공 및 추적함으로써 사물에 대한 측위, 원격처리, 관리 및 사물간 정보교환 등 다양한 서비스를 제공한다. RFID는 비접촉식으로 다수의 태그를 동시에 인식할 수 있고, 인식시간이 짧고, 태그에 대용량의 데이터를 저장할 수 있으며, 반영구적인 사용이 가능한 장점이 있다. 따라서, RFID는 기존의 바코드나 자기인식장치의 단점을 보완하고 사용의 편리성을 향상시켜줄 차세대 핵심기술로 기대받고 있다.RFID refers to a technology for automatically recognizing data stored in a tag, label, card, etc. in which a microchip is embedded in a reader using radio frequency. The RFID system attaches tags to objects to be managed, such as goods, and recognizes identification information and surrounding environment information using radio waves to collect, store, process, and track the information of each object to locate, remotely process, and manage the objects. And various services such as information exchange between objects. RFID has a merit of being able to recognize a plurality of tags at the same time in a non-contact manner, having a short recognition time, storing a large amount of data in the tags, and allowing semi-permanent use. Therefore, RFID is expected to be a next-generation core technology that will complement the shortcomings of existing barcodes and magnetic recognition devices and improve the convenience of use.

RFID 시스템은 태그, 리더, 서버(미들웨어 및 응용서비스 플랫폼)로 구성되고, 유무선 통신망과 연동되어 사용된다. 태그는 객체를 인식할 수 있는 정보를 가지고 객체상에 위치하고, 리더는 객체의 정보를 수집 및 처리하고 그 정보를 서버로 전송하기 위한 통신기능을 갖는다. 서버는 객체의 정보를 활용하여 응용처리를 수행한다.RFID system is composed of tags, readers, servers (middleware and application service platform), and is used in conjunction with wired and wireless communication networks. The tag is located on the object with information that can recognize the object, and the reader has a communication function for collecting and processing the information of the object and transmitting the information to the server. The server uses the information of the object to perform application processing.

RFID 리더는 수동형 태그가 동작할 수 있는 전력과 명령어를 무선 반송파 신호로 태그에 전송하고 태그로부터의 응답을 수신하여 신호를 복원하는 기능을 수행한다. RFID 리더 시스템은, RF/아날로그부와 디지털 신호처리 제어부로 구성된다. RF/아날로그부는 태그로 전력과 데이터를 전달하기 위한 송신단과 태그로부터 데이터를 수신하는 수신단으로 구성된다. 디지털 신호처리 제어부는 디코더, 인코더, 클록발생회로, 메모리, 프로세서 및 호스트 인터페이스부 등으로 구성된다.The RFID reader transmits power and commands capable of operating the passive tag to the tag as a radio carrier signal, and receives a response from the tag to restore the signal. The RFID reader system is composed of an RF / analog unit and a digital signal processing control unit. The RF / analog unit includes a transmitter for transmitting power and data to a tag and a receiver for receiving data from the tag. The digital signal processing controller includes a decoder, an encoder, a clock generation circuit, a memory, a processor, and a host interface.

RFID를 활성화시키기 위해서는 태그 및 리더의 단가를 낮출 것이 요구되며, 리더의 단가를 낮추기 위해 송수신기의 아날로그부의 회로를 단순화시키면서도 성능을 유지하거나 향상시킬 수 있는 회로 설계가 요구된다.In order to activate the RFID, it is required to reduce the unit cost of the tag and the reader, and to reduce the unit cost of the reader, a circuit design that can simplify or maintain the performance of the analog unit of the transceiver while maintaining or improving performance is required.

이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기는, 수신 기저대역 신호 또는 송신 기저대역 신호를 선택적으로 입력받아 필터링하는 필터(filter), 송신 기저대역 신호가 필터에서 필터링된 신호를 주파수 상향변환하여 송신 무선 주파수 신호를 생성하는 송신 혼합기(mixer), 및 송신 혼합기 및 필터의 입력신호 선택을 제어하는 제어부를 포함한다.In order to solve this problem, an RFID transceiver according to an embodiment of the present invention includes a filter for selectively receiving and filtering a reception baseband signal or a transmission baseband signal, and a signal for which the transmission baseband signal is filtered by the filter. A transmission mixer for generating a transmission radio frequency signal by up-converting a frequency, and a control unit controlling input signal selection of the transmission mixer and the filter.

여기서, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기는 수신 무선 주파수 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(low noise amplifier), 저잡음 증폭기에서 증폭된 신호를 주파수 하향변환하여 수신 기저대역 신호를 생성하는 수신 혼합기, 송신 무선 주파수 신호를 증폭하는 구동 증폭기(drive amplifier)를 더 포함한다.Here, preferably, the RFID transceiver according to the embodiment of the present invention generates a received baseband signal by frequency downconverting a signal amplified by a low noise amplifier (low noise amplifier) for amplifying a received radio frequency signal, a low noise amplifier And a drive amplifier for amplifying the receive mixer and the transmit radio frequency signal.

여기서, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기는 송신 디지털 신호를 송신 기저대역 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환기(digital-analog converter), 및 수신 기저대역 신호가 필터에서 필터링된 신호를 수신 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(analog-digital converter)를 더 포함 한다.Here, preferably, the RFID transceiver according to an embodiment of the present invention is a digital-analog converter for converting a transmission digital signal into a transmission baseband signal, and a signal in which the reception baseband signal is filtered by a filter. It further comprises an analog-to-digital converter for converting to a received digital signal.

여기서, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기는 필터로 입력되는 신호를 선택하는 제1 스위치를 더 포함하고, 제1 스위치는 제어부에 의해 제어된다.Here, preferably, the RFID transceiver according to the embodiment of the present invention further comprises a first switch for selecting a signal input to the filter, the first switch is controlled by the controller.

여기서, 바람직하게는, 송신 혼합기는 필터에서 필터링된 신호 또는 소정의 연속파형 신호를 선택적으로 입력받고, 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기는 송신 혼합기로 입력되는 신호를 선택하는 제2 스위치를 더 포함하고, 제2 스위치는 제어부에 의해 제어된다.Here, preferably, the transmission mixer selectively receives a signal filtered by a filter or a predetermined continuous wave signal, and the RFID transceiver according to an embodiment of the present invention comprises a second switch for selecting a signal input to the transmission mixer. Further, the second switch is controlled by the control unit.

여기서, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기는 필터의 출력신호를 아날로그-디지털 변환기 또는 송신 혼합기로 선택적으로 전송하는 제3 스위치를 더 포함하고, 제3 스위치는 제어부에 의해 제어된다.Here, preferably, the RFID transceiver according to an embodiment of the present invention further includes a third switch for selectively transmitting the output signal of the filter to an analog-to-digital converter or a transmission mixer, wherein the third switch is controlled by the controller. do.

여기서, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기는 수신 기저대역 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 버퍼를 필터 전단에 더 포함한다.Here, preferably, the RFID transceiver according to the embodiment of the present invention further includes a low noise buffer in front of the filter for low noise amplifying the received baseband signal.

여기서, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기는 필터에서 필터링된 신호를 증폭하는 프로그램가능 이득 증폭기를 더 포함한다.Here, preferably, the RFID transceiver according to an embodiment of the present invention further includes a programmable gain amplifier for amplifying the signal filtered by the filter.

여기서, 바람직하게는, 필터는 저대역 필터(lowpass filter) 또는 대역통과 필터(bandpass filter)이다.Here, preferably, the filter is a lowpass filter or a bandpass filter.

RFID 송수신기의 RF/아날로그단에서 송신부와 수신부가 소정의 구성요소를 공유함으로써 송수신기의 전체적인 회로 면적을 감소시킬 수 있다. 또한, 공유되는 구성요소의 바이어스에 의한 전력소모를 감소시킬 수 있으므로 전체적인 전력소비절감을 달성할 수 있다. In the RF / analog stage of the RFID transceiver, the transmitter and receiver share a predetermined component, thereby reducing the overall circuit area of the transceiver. In addition, it is possible to reduce the power consumption by the bias of the shared components, thereby achieving the overall power consumption savings.

이하, 본 발명에 따른 RFID 송수신기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 당업자는 이하에 상세한 설명으로부터 본 발명의 사상을 명확히 이해하고 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 도면 전체적으로 동일한 구성요소는 동일한 인용부호를 이용하여 나타내었다.Hereinafter, an RFID transceiver according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Those skilled in the art will be able to clearly understand and easily implement the spirit of the present invention from the following detailed description. Like elements throughout the drawings are represented by like reference numerals.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기는 태그로부터 송신된 신호를 수신하여 디지털 정보를 추출하는 수신부와 입력된 디지털 정보를 아날로그 신호로 변환하고 다시 RF 신호로 변환하여 송신하는 송신부를 포함한다. 수신부는 저잡음 증폭기(low noise amplifier; Rx LNA; 101), 수신 혼합기(Rx Mixer; 102), 저대역 필터(lowpass filter; LPF; 104), 및 아날로그-디지털 변환기(analog-digital converter; ADC; 108)를 포함하고, 송신부는 디지털-아날로그 변환기(digital-analog converter; DAC; 109), 저대역 필터(104), 송신 혼합기(Tx Mixer; 106), 및 구동 증폭기(drive amplifier; TxDA; 107)를 포함한다. 여기서, 저대역 필터(104)는 수신부와 송신부에 의해 공유된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기는 저대역 필터(104)를 수신부와 송신부에서 공유할 수 있도록 제어부(110)를 포함한다. 1 is a block diagram of an RFID transceiver according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an RFID transceiver according to an embodiment of the present invention receives a signal transmitted from a tag and extracts digital information, and converts the input digital information into an analog signal, and then converts the digital information into an RF signal. It includes a transmitter. The receiver includes a low noise amplifier (Rx LNA) 101, a receive mixer (Rx Mixer) 102, a lowpass filter (LPF) 104, and an analog-digital converter (ADC) 108 And a transmitter comprises a digital-analog converter (DAC) 109, a low band filter 104, a transmit mixer Tx Mixer 106, and a drive amplifier TxDA 107. Include. Here, the low band filter 104 is shared by the receiver and the transmitter. In addition, the RFID transceiver according to an embodiment of the present invention includes a control unit 110 to share the low-band filter 104 in the receiver and the transmitter.

여기서, 필요에 따라 저대역 필터(104) 대신 대역통과 필터(bandpass filter)를 이용할 수도 있다. 설명의 간략화를 위해, 본 명세서에서는 대부분 저대역 필터(104)가 채택된 경우를 위주로 설명하지만 본 발명의 사상의 범위 내에서 저대역 필터(104) 대신 대역통과 필터를 이용하는 경우도 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 이하, 각 구성의 기능 및 연결관계에 대해 상세히 설명한다.Here, a bandpass filter may be used instead of the low band filter 104 as necessary. For the sake of simplicity, the present specification mainly describes the case where the low band filter 104 is adopted, but the band pass filter instead of the low band filter 104 is used within the scope of the present invention. It should be construed as being included in the scope. Hereinafter, the functions and connection relationships of the respective components will be described in detail.

우선, RFID 송수신기가 태그로부터 신호를 수신하는 경우에 대해 설명한다. 도 1은 RFID 송수신기가 태그로부터 신호를 수신하는 경우의 신호의 전송 경로를 나타낸 도면이다. 안테나를 통해 수신된 무선 주파수 신호(RxRF)는 저잡음 증폭기(101)에 의해 저잡음 증폭된다. 태그에는 통상 독립적인 전원이 포함되어 있지 않고, RFID 송수신기로부터 수신한 신호의 전력을 이용하여 다시 신호를 송신하기 때문에 태그로부터 수신되는 신호의 전력레벨은 매우 낮으며 신호대 잡음비도 매우 낮다. 따라서, 저잡음 증폭기(101)는 잡음의 증폭은 최대한 억제하면서 신호만을 증폭하는 역할을 한다. First, the case where the RFID transceiver receives a signal from a tag will be described. 1 is a diagram illustrating a signal transmission path when an RFID transceiver receives a signal from a tag. The radio frequency signal RxRF received through the antenna is low noise amplified by the low noise amplifier 101. Since the tag does not usually include an independent power supply and transmits the signal again using the power of the signal received from the RFID transceiver, the power level of the signal received from the tag is very low and the signal-to-noise ratio is very low. Therefore, the low noise amplifier 101 serves to amplify only a signal while suppressing amplification of noise as much as possible.

그 후, 저잡음 증폭기(101)에 의해 증폭된 신호를 수신 혼합기(102)에서 주파수 하향변환하여 수신 기저대역 신호(RxBS)를 생성한다. 수신 혼합기(102)는 저잡음 증폭기(101)에서 증폭된 무선 주파수(RF) 신호와 국부 발진기(미도시)에서 생성된 일정한 주파수의 신호를 곱해 기저대역 주파수의 신호를 생성한다. 국부 발진기에서 생성된 주파수를 일정하게 유지하기 위해 위상고정루프(Phase locked look)를 포함할 수도 있다. 혼합기(102)에서 출력된 기저대역 신호의 신호대 전력비가 낮은 경우에 저잡음 버퍼(미도시)를 선택적으로 구비하여 잡음의 증폭은 억제하면 서 기저대역 신호를 증폭할 수 있다.Thereafter, the signal amplified by the low noise amplifier 101 is frequency downconverted in the reception mixer 102 to generate a reception baseband signal RxBS. The receive mixer 102 generates a signal of baseband frequency by multiplying a radio frequency (RF) signal amplified by the low noise amplifier 101 with a signal of a constant frequency generated by a local oscillator (not shown). A phase locked look may be included to keep the frequency generated by the local oscillator constant. When the signal-to-power ratio of the baseband signal output from the mixer 102 is low, a low noise buffer (not shown) may be selectively provided to amplify the baseband signal while suppressing amplification of noise.

그 후, 수신 혼합기(102)의 출력신호는 저대역 필터(104)로 전달되어 일정 주파수 이하의 관심영역의 주파수 성분만을 통과시키고 그 이외의 주파수 성분을 차단한다. 여기서, 필요에 따라 저대역 필터(104) 대신 대역통과 필터를 이용할 수도 있다. 대역통과 필터는 특정대역 이내의 주파수 성분만을 통과시키고 그 이외의 주파수 성분을 차단한다. 필터링된 신호의 진폭이 요구되는 정도보다 작은 경우, 저대역 필터(104) 후단에 프로그램가능 이득 증폭기(미도시)를 구비하여 저대역 필터(104)에서 필터링된 신호를 증폭할 수 있다. 여기서, 프로그램가능 이득 증폭기의 이득은 수신되는 신호의 크기에 따라 임의로 이득이 조정되거나 사용자가 미리 정한 값으로 이득을 조정할 수 있다.Thereafter, the output signal of the receive mixer 102 is passed to the low band filter 104 to pass only the frequency components of the region of interest below a certain frequency and block other frequency components. Here, a band pass filter may be used instead of the low band filter 104 as necessary. The bandpass filter passes only frequency components within a specific band and blocks other frequency components. If the amplitude of the filtered signal is less than required, a programmable gain amplifier (not shown) may be provided after the low band filter 104 to amplify the signal filtered by the low band filter 104. Herein, the gain of the programmable gain amplifier may be arbitrarily adjusted according to the magnitude of the received signal, or the gain may be adjusted to a value predetermined by the user.

그 후, 아날로그-디지털 변환기(108)는 저대역 필터(104)에서 증폭된 아날로그 신호를 수신 디지털 신호(RxDS)로 변환한다.The analog-to-digital converter 108 then converts the analog signal amplified by the low pass filter 104 into a received digital signal RxDS.

수신단에서 태그로부터 송신되는 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 동안 송신단에서는 소정의 기저대역 주파수를 갖는 싱글톤(single tone)의 연속파형(continuous wave)이 송신 혼합기(106)에서 주파수 상향 변환되고, 구동 증폭기(107)에서 증폭되어 태그로 송신된다. 그렇게 태그로 전송된 신호는 태그가 신호를 송신하는데 필요한 전력을 공급하는 역할을 한다. 소정의 기저대역 주파수를 갖는 연속파형을 생성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기의 송신단은 연속파형 생성기(CW generator; 111)를 포함할 수 있다. 여기서, 연속파형 생성기의 일예로서, 가변 DC 생성기(variable DC generator)를 이용할 수 있다. 또는 연속파형 생성기(111) 대신에 국부 발진기로부터 생성되는 신호의 주파수를 적절히 변환하여 연속파형을 생성할 수 있다.In the transmitting end, a continuous wave of a single tone having a predetermined baseband frequency is frequency upconverted in the transmission mixer 106 while the receiving end converts a signal transmitted from a tag into a digital signal. Amplified by the drive amplifier 107 and transmitted to the tag. The signal sent to the tag thus serves to supply the power necessary for the tag to transmit the signal. In order to generate a continuous waveform having a predetermined baseband frequency, the transmitting end of the RFID transceiver according to an embodiment of the present invention may include a continuous waveform generator (CW generator) (111). Here, as an example of the continuous waveform generator, a variable DC generator may be used. Alternatively, instead of the continuous waveform generator 111, a continuous waveform may be generated by appropriately converting a frequency of a signal generated from the local oscillator.

다음으로, RFID 송수신기가 태그로 신호를 송신하는 경우에 대해 설명한다. 도 2는 RFID 송수신기가 태그로 신호를 송신하는 경우의 신호의 전송 경로를 나타낸 도면이다. 송신하고자 하는 송신 디지털 신호(TxDS)가 디지털-아날로그 변환기(109)로 입력된다. 디지털-아날로그 변환기(109)는 입력된 디지털 정보를 기저대역 아날로그 신호로 변환한다. 그 후, 송신할 기저대역 아날로그 신호는 저대역 필터(104)에 의해 일정 주파수 이하의 대역만 통과되고 나머지 성분은 차단된다. 이때, 저대역 필터(104)는 송수신기가 신호를 송신하는 경우와 수신하는 경우에 따라 적절한 대역폭을 가져야 한다. 따라서, 저대역 필터(104)는 대역폭을 조절할 수 있는 가변 대역폭 저대역 필터인 것이 바람직하다. 저대역 필터(104)의 대역폭은 후술하는 제어부(110)에 의해 제어될 수 있다. 그 후, 필터링된 신호는 송신 혼합기(106)로 전송된다. Next, a case where the RFID transceiver transmits a signal to a tag will be described. 2 is a diagram illustrating a signal transmission path when an RFID transceiver transmits a signal to a tag. The transmission digital signal TxDS to be transmitted is input to the digital-analog converter 109. Digital-to-analog converter 109 converts the input digital information into a baseband analog signal. Thereafter, the baseband analog signal to be transmitted is passed only by a band below a certain frequency by the lowband filter 104 and the remaining components are cut off. In this case, the low band filter 104 should have an appropriate bandwidth depending on when the transceiver transmits and receives the signal. Accordingly, the low band filter 104 is preferably a variable bandwidth low band filter capable of adjusting the bandwidth. The bandwidth of the low band filter 104 may be controlled by the controller 110 to be described later. The filtered signal is then sent to the transmit mixer 106.

송신 혼합기(106)는 송신 기저대역 신호(TxBS)를 국부 발진기(미도시)에서 생성된 일정 주파수의 신호를 곱해 주파수 상향 변환하여 무선 주파수 신호(TxRF)를 생성한다. 그 후, 구동 증폭기(107)에서 무선 주파수 신호를 증폭하여 송신한다. The transmit mixer 106 multiplies the transmit baseband signal TxBS by a signal of a predetermined frequency generated by a local oscillator (not shown) to generate a radio frequency signal TxRF by up-converting the frequency. Thereafter, the drive amplifier 107 amplifies and transmits a radio frequency signal.

전술한 바와 같이, 저대역 필터(104)는 RFID 송수신기가 신호를 송신하는 경우와 수신하는 경우 모두 신호 처리를 수행한다. 즉, 송신단 및 수신단이 저대역 필터(104)를 공유한다. 이러한 공유를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송 수신기는 제어부(110)를 포함한다. 제어부(110)는 송신 혼합기(106) 및 저대역 필터(104)의 입력신호 선택을 제어하는 역할을 한다. 태그로부터 신호를 수신하는 경우, 송신 혼합기(106)는 연속파형 생성기(111)로부터 신호를 입력받고, 저대역 필터(104)는 수신 혼합기(102)로부터 신호를 입력받는다. 태그로 신호를 송신하는 경우에는, 송신 혼합기(106)는 저대역 필터(104)로부터 신호를 입력받고, 저대역 필터(104)는 디지털-아날로그 변환기(109)로부터 신호를 입력받는다. 제어부(110)는 이와 같이 신호를 송신하는지 수신하는지 여부에 따라 송신 혼합기(106) 및 저대역 필터(104)로 입력되는 신호의 선택을 제어한다. 도 1 및 도 2를 참조하면, RFID 송수신기의 RF/아날로그단에 제어부(110)가 포함되는 것으로 나타나 있으나 이는 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서, 제어부(110)는 RF/아날로그단에 물리적으로 반드시 포함될 필요는 없으며, RFID 기저대역 모뎀(modem), 마이크로 제어 유닛(MCU; micro controller unit) 또는 이와 유사한 제어 장치를 이용하여 제어부(110)의 역할을 수행할 수 있으며, 이 경우, RFID 기저대역 모뎀, 마이크로 제어 유닛 또는 기타 제어 장치가 본 명세서에서 의미하는 제어부(110)이다.As described above, the low band filter 104 performs signal processing both when the RFID transceiver transmits a signal and when it receives the signal. That is, the transmitting end and the receiving end share the low band filter 104. For this sharing, the RFID transmitter according to an embodiment of the present invention includes a control unit 110. The controller 110 controls the input signal selection of the transmission mixer 106 and the low band filter 104. When receiving a signal from a tag, the transmit mixer 106 receives a signal from the continuous wave generator 111 and the low band filter 104 receives a signal from the receive mixer 102. When transmitting a signal with a tag, the transmit mixer 106 receives a signal from the low band filter 104 and the low band filter 104 receives a signal from the digital-to-analog converter 109. The control unit 110 controls the selection of the signal input to the transmission mixer 106 and the low band filter 104 according to whether to transmit or receive the signal in this way. Referring to FIGS. 1 and 2, the controller 110 is shown to be included in the RF / analog terminal of the RFID transceiver. This is to help understanding of the present invention, and the controller 110 may be physically included in the RF / analog terminal. It is not necessary to perform the role of the controller 110 by using an RFID baseband modem, a micro controller unit (MCU), or a similar control device. In this case, the RFID baseband modem, The micro control unit or other control device is the control unit 110 as meant herein.

이러한 제어를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기는 예를 들어, 제1 스위치(SW2; 103) 및 제2 스위치(SW1; 105)를 포함할 수 있다. 제1 스위치(103)는 저대역 필터(104)로 신호가 입력되는 경로를 수신 혼합기(102) 및 디지털-아날로그 변환기(109) 중에서 선택하는 역할을 한다. 신호 경로의 선택은 제어부(110)에 의해 제어된다. 또한, 제2 스위치(105)는 송신 혼합기(106)로 신호가 입력되는 경로를 연속파형 생성기(111) 및 저대역 필터(104) 중에서 선택하는 역할을 한다. 신호 경로의 선택은 제어부(110)에 의해 제어된다.For such control, the RFID transceiver according to an embodiment of the present invention may include, for example, a first switch (SW2) 103 and a second switch (SW1) 105. The first switch 103 selects a path from which the signal is input to the low band filter 104 between the reception mixer 102 and the digital-to-analog converter 109. The selection of the signal path is controlled by the controller 110. In addition, the second switch 105 selects a path from which the signal is input to the transmission mixer 106 among the continuous wave generator 111 and the low band filter 104. The selection of the signal path is controlled by the controller 110.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기는 저대역 필터(104)의 출력 신호의 경로를 선택하기 위한 제3 스위치(112)를 포함할 수 있다. RFID 송수신기가 신호를 수신하는 경우에는 저대역 필터(104)의 출력은 아날로그-디지털 변환기(108)로 전송되고, 신호를 송신하는 경우에는 저대역 필터(104)의 출력은 제2 스위치(105)를 통해 송신 혼합기(106)로 전송된다. 제3 스위치(112)의 선택 동작은 제어부(110)에 의해 제어된다.In addition, the RFID transceiver according to an embodiment of the present invention may include a third switch 112 for selecting the path of the output signal of the low-band filter 104. When the RFID transceiver receives a signal, the output of the low band filter 104 is sent to the analog-to-digital converter 108, and when transmitting the signal, the output of the low band filter 104 is the second switch 105. Via transmit to transmit mixer 106. The selection operation of the third switch 112 is controlled by the controller 110.

다음으로, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기의 제어부(110)의 동작에 관해 상세히 설명한다. 도 3은 송수신 모드에 따른 신호의 송수신 여부와 종류 및 제어부(110)의 제어신호의 타이밍도를 나타낸 도면이다. 타이밍도(301)는 RFID 송수신기의 송신단으로부터 송신되는 신호의 종류를 나타낸 타이밍도이고, 타이밍도(302)는 태그로부터 신호의 수신 여부를 나타내는 타이밍도이고, 타이밍도(303)는 RFID 송수신기가 신호를 송신하는 송신모드(Tx mode)로 동작하는지 또는 신호를 수신하는 수신모드(Rx mode)로 동작하는지 여부를 나타낸 타이밍도이고, 타이밍도(304)는 제어부(110)로부터 출력되는 제어신호의 타이밍도이다.Next, with reference to Figure 3 will be described in detail the operation of the control unit 110 of the RFID transceiver according to an embodiment of the present invention. 3 is a diagram illustrating a timing diagram of a control signal of the control unit 110 and whether or not a signal is transmitted and received according to a transmission / reception mode. The timing diagram 301 is a timing diagram showing the types of signals transmitted from the transmitting end of the RFID transceiver, the timing diagram 302 is a timing diagram indicating whether a signal is received from the tag, and the timing diagram 303 is a signal for the RFID transceiver. Is a timing diagram showing whether the controller is operating in a transmission mode (Tx mode) for transmitting a signal or in a reception mode (Rx mode) for receiving a signal. It is also.

송수신기가 수신모드(Rx mode)로 동작하는 경우, 송신단에서는 태그에 에너지를 절달하기 위해 연속파형(CW)을 주파수 상향변환해서 송신하고(TxCW), 수신단을 통해 데이터가 수신된다(RxDATA). 송수신기가 송신모드(Tx mode)로 동작하는 경우, 아날로그-디지털 변환기(108)로 입력되는 신호가 없으므로 수신되는 신호는 없으며, 송신단을 통해 데이터가 송신된다(TxDATA). 이와 같이, 송수신기의 송신모드 와 수신모드를 제어하기 위해 제어부(110)로부터 제1 내지 제3 스위치(103, 105, 112)로 제어신호(RxTxb)가 전송된다. 일 실시예로서, 송수신기가 수신모드(Rx mode)로 동작하는 경우, 제어신호(RxTxb)는 "하이(high)" 값이 전송되어, 제2 스위치(105)가 연속파형 생성기(111)와 송신 혼합기(106)를 접속시키고, 제1 스위치(103)가 수신 혼합기(102)와 저대역 필터(104)를 접속시키고, 제3 스위치(112)가 저대역 필터(104)와 아날로그-디지털 변환기(108)를 접속시킨다. 또한, 송수신기가 송신모드(Tx mode)로 동작하는 경우, 제어신호(RxTxb)는 "로우(low)" 값이 전송되어, 제2 스위치(105) 및 제3 스위치(112)가 송신 혼합기(106)와 저대역 필터(104)를 접속시키고, 제1 스위치(103)가 디지털-아날로그 변환기(109)와 저대역 필터(104)를 접속시킨다.When the transceiver operates in the Rx mode, the transmitting end performs frequency upconversion of the continuous waveform CW to transmit energy to the tag (TxCW), and data is received through the receiving end (RxDATA). When the transceiver operates in the transmission mode (Tx mode), since there is no signal input to the analog-to-digital converter 108, no signal is received, and data is transmitted through the transmitter (TxDATA). As such, the control signal RxTxb is transmitted from the control unit 110 to the first to third switches 103, 105, and 112 to control the transmission mode and the reception mode of the transceiver. In one embodiment, when the transceiver operates in the Rx mode, the control signal RxTxb is transmitted with a “high” value, such that the second switch 105 transmits the continuous waveform generator 111. The mixer 106 is connected, the first switch 103 connects the receiving mixer 102 and the low band filter 104, and the third switch 112 is the low band filter 104 and the analog-to-digital converter ( 108). In addition, when the transceiver is operating in the transmission mode (Tx mode), the control signal (RxTxb) is transmitted a "low" value, so that the second switch 105 and the third switch 112 is a transmission mixer 106 ) And the low band filter 104, and the first switch 103 connects the digital-to-analog converter 109 and the low band filter 104.

송신모드와 수신모드의 전환시 스위치(103, 105, 112)의 전환속도를 감안하여 제어신호(RxTxb)의 전환시점과 송신모드 및 수신모드의 시작 및 종료시점에 여유(margin; Tm)를 갖도록 송수신 모드를 전환해야 한다.In consideration of the switching speeds of the switches 103, 105, and 112 when the transmission mode and the reception mode are switched, a margin Tm is provided at the time of switching the control signal RxTxb and at the start and end of the transmission mode and the reception mode. You must switch between the transmit and receive modes.

이와 같이, RFID 송수신기의 RF/아날로그단에서 송신부와 수신부가 저대역 필터(104)를 공유함으로써 송수신기의 전체적인 회로 면적을 감소시킬 수 있다. 또한, 저대역 필터의 바이어스에 의한 전력소모를 감소시킬 수 있으므로 전체적인 전력소비절감을 달성할 수 있다.As such, the transmitter / receiver shares the low-band filter 104 at the RF / analog end of the RFID transceiver to reduce the overall circuit area of the transceiver. In addition, since power consumption due to the bias of the low pass filter can be reduced, overall power consumption can be achieved.

다음으로, 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 RFID 송수신기를 설명한다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 RFID 송수신기는 수신 혼합기(102)와 제1 스위치(103) 사이에 저잡음 버퍼(low noise buffer; 113)를 포함한다. 저잡음 버퍼(113)는 무선 주파수 대역에서 저잡음 증폭기가 하는 역할을 기저대역에서 하는 구성요소로서, 잡음의 증폭은 최대한 억제하면서 신호를 증폭시킨다. 저잡음 버퍼(113)를 포함함으로써 신호대 잡음비가 낮은 경우에도 양호한 수신 성능을 달성할 수 있다.Next, an RFID transceiver according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4. The RFID transceiver according to another embodiment of the present invention includes a low noise buffer 113 between the reception mixer 102 and the first switch 103. The low noise buffer 113 is a component that plays a role of a low noise amplifier in a radio frequency band in a baseband, and amplifies a signal while suppressing noise amplification as much as possible. By including the low noise buffer 113, good reception performance can be achieved even when the signal-to-noise ratio is low.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 RFID 송수신기는 앞서도 설명한 바와 같이, 저대역 필터(104)의 후단에 프로그램가능 이득 증폭기(114)를 구비하여 저대역 필터(104)에서 필터링된 신호를 증폭할 수 있다. 여기서, 프로그램가능 이득 증폭기(114)의 이득은 수신되는 신호의 크기에 따라 임의로 이득이 조정되거나 사용자가 미리 정한 값으로 이득을 조정할 수 있다. 이때, 프로그램가능 이득 증폭기(114)는 제3 스위치(112)와 저대역 필터(104) 사이에 또는 제3 스위치(112)와 아날로그-디지털 변환기(108) 사이에 구비될 수 있다. 프로그램가능 이득 증폭기(114)가 제3 스위치(112)와 저대역 필터(104) 사이에 구비되는 경우 송신 및 수신시 기저대역 신호를 증폭하게 되고, 제3 스위치(112)와 아날로그-디지털 변환기(108) 사이에 구비되는 경우 수신시에만 기저대역 신호를 증폭한다. 프로그램가능 이득 증폭기(114)를 구비함으로써 아날로그-디지털 변환기로 입력되는 신호의 크기를 일정한 범위로 유지할 수 있어 수신 성능을 향상시킬 수 있다.According to another embodiment of the present invention, as described above, the RFID transceiver includes a programmable gain amplifier 114 at the rear of the low band filter 104 to amplify the signal filtered by the low band filter 104. Can be. Herein, the gain of the programmable gain amplifier 114 may be arbitrarily adjusted according to the magnitude of the received signal, or the gain may be adjusted to a value predetermined by the user. In this case, the programmable gain amplifier 114 may be provided between the third switch 112 and the low band filter 104 or between the third switch 112 and the analog-to-digital converter 108. When a programmable gain amplifier 114 is provided between the third switch 112 and the low band filter 104, it amplifies the baseband signal during transmission and reception, and the third switch 112 and the analog-to-digital converter ( 108 amplifies the baseband signal only upon reception. By providing the programmable gain amplifier 114, the size of the signal input to the analog-to-digital converter can be maintained within a certain range, thereby improving reception performance.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라 단지 예를 들기 위한 것임을 당업자는 명확히 이해할 것이다. 또한, 당업자는 본 발명의 상세한 설명에 의해 본 발명 의 다양한 변형 또는 등가 발명을 실현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 그러한 변형 및 등가 발명을 권리범위에 포함하는 것으로 의도된다.As mentioned above, although this invention was demonstrated by the limited embodiment and drawing, those skilled in the art will clearly understand that this is not intended to limit the scope of the present invention, but is only an illustration. Furthermore, those skilled in the art will be able to realize various modifications or equivalent inventions of the present invention by the detailed description of the invention. Accordingly, the present invention is intended to cover such modifications and equivalent inventions as fall within the scope and spirit of the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기의 블록도이다.1 is a block diagram of an RFID transceiver according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 송수신기가 태그로 신호를 송신하는 경우의 신호의 전송 경로를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a signal transmission path when an RFID transceiver transmits a signal to a tag according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송수신 모드시 신호의 송수신 여부와 종류 및 제어부(110)의 제어신호의 타이밍도를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a signal transmission / reception in the transmission / reception mode according to an embodiment of the present invention, and a timing diagram of a control signal of the control unit 110.

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 RFID 송수신기의 블록도이다.4 is a block diagram of an RFID transceiver according to another embodiment of the present invention.

Claims (9)

수신 기저대역 신호 또는 송신 기저대역 신호를 선택적으로 입력받아 필터링하는 필터(filter);A filter for selectively receiving and filtering a received baseband signal or a transmitted baseband signal; 상기 송신 기저대역 신호가 상기 필터에서 필터링된 신호를 주파수 상향변환하여 송신 무선 주파수 신호를 생성하는 송신 혼합기(mixer); 및A transmission mixer for generating a transmission radio frequency signal by frequency upconverting the signal from which the transmission baseband signal is filtered by the filter; And 상기 송신 혼합기 및 상기 필터의 입력신호 선택을 제어하는 제어부를 포함하는, RFID 송수신기.And a control unit controlling an input signal selection of the transmission mixer and the filter. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 수신 무선 주파수 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(low noise amplifier);A low noise amplifier for amplifying a received radio frequency signal; 상기 저잡음 증폭기에서 증폭된 신호를 주파수 하향변환하여 상기 수신 기저대역 신호를 생성하는 수신 혼합기; 및A receive mixer for generating the received baseband signal by frequency downconverting the signal amplified by the low noise amplifier; And 상기 송신 무선 주파수 신호를 증폭하는 구동 증폭기(drive amplifier)를 더 포함하는, RFID 송수신기.And a drive amplifier for amplifying the transmit radio frequency signal. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 송신 디지털 신호를 상기 송신 기저대역 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환기(digital-analog converter); 및A digital-analog converter for converting a transmit digital signal into the transmit baseband signal; And 상기 수신 기저대역 신호가 상기 필터에서 필터링된 신호를 수신 디지털 신 호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(analog-digital converter)를 더 포함하는, RFID 송수신기.And an analog-digital converter in which the received baseband signal converts the signal filtered by the filter into a received digital signal. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필터로 입력되는 신호를 선택하는 제1 스위치를 더 포함하고,Further comprising a first switch for selecting the signal input to the filter, 상기 제1 스위치는 상기 제어부에 의해 제어되는, RFID 송수신기.And the first switch is controlled by the control unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송신 혼합기는 상기 송신 기저대역 신호가 상기 필터에서 필터링된 신호 또는 소정의 연속파형 신호를 선택적으로 입력받고,The transmission mixer selectively receives the transmission baseband signal filtered by the filter or a predetermined continuous wave signal, 상기 RFID 송수신기는 상기 송신 혼합기로 입력되는 신호를 선택하는 제2 스위치를 더 포함하고,The RFID transceiver further includes a second switch for selecting a signal input to the transmission mixer, 상기 제2 스위치는 상기 제어부에 의해 제어되는, RFID 송수신기.And the second switch is controlled by the control unit. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 필터의 출력신호를 상기 아날로그-디지털 변환기 또는 상기 송신 혼합기로 선택적으로 전달하는 제3 스위치를 더 포함하고,And a third switch for selectively transferring the output signal of the filter to the analog-to-digital converter or the transmission mixer, 상기 제3 스위치는 상기 제어부에 의해 제어되는, RFID 송수신기.And the third switch is controlled by the control unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수신 기저대역 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 버퍼를 상기 필터 전단에 더 포함하는, RFID 송수신기.And a low noise buffer in front of the filter for low noise amplifying the received baseband signal. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필터에서 필터링된 신호를 증폭하는 프로그램가능 이득 증폭기를 더 포함하는, RFID 송수신기.And a programmable gain amplifier for amplifying the signal filtered by the filter. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 상기 필터는 저대역 필터(lowpass filter) 또는 대역통과 필터(bandpass filter)인, RFID 송수신기.The filter is a lowpass filter or a bandpass filter.
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